Introducción y detalles de MCU
1971-1976
La etapa inicial del desarrollo de los microcontroladores. En noviembre de 1971, Intel diseñó por primera vez el Intel 4004, un microprocesador de 4 bits con 2000 transistores por chip, que se combinó con RAM, ROM y registro de desplazamiento para formar el primer microprocesador MCS-4. Posteriormente, lanzó un microprocesador de 8 bits. Procesador Intel 8008 y microprocesadores de 8 bits lanzados por otras empresas.
1976-1980
Microcontrolador de nivel bajo rendimiento. Representada por la serie MCS-48 lanzada por Intel en 1976, utiliza una estructura monolítica para integrar una CPU de 8 bits, una interfaz de E/S paralela de 8 bits, un temporizador/contador de 8 bits, RAM y ROM en un chip semiconductor. Aunque tiene un rango de direccionamiento limitado (no más de 4 KB), sin E/S serie, pequeña capacidad de RAM y ROM y un sistema de interrupción simple, sus funciones son simples.
1980-1983
Nivel microcontrolador de alto rendimiento. Los microcontroladores de 8 bits de alto rendimiento lanzados actualmente generalmente tienen puertos serie, sistemas de procesamiento de interrupciones multinivel y múltiples temporizadores/contadores de 16 bits. La capacidad de RAM y ROM en el chip aumenta y el rango de direccionamiento puede alcanzar los 64 KB. Algunos dispositivos en chip también tienen interfaces de conversión de analógico a digital.
1983-finales de los 80
Nivel de microcontrolador de 16 bits. En 1983, Intel lanzó la serie MCS-96 de microcontroladores de 16 bits de alto rendimiento. Gracias a la última tecnología de fabricación, la integración de chips ha alcanzado los 120.000 transistores por chip.
Década de 1990
Las MCU se están desarrollando a un nivel superior en términos de integración, funcionalidad, velocidad, confiabilidad y aplicación.
Según las características de los microcontroladores, las aplicaciones de los microcontroladores se pueden dividir en aplicaciones de una sola máquina y aplicaciones de múltiples máquinas. En un sistema de aplicación, solo se utiliza un microcontrolador, lo que se denomina aplicación independiente. El ámbito de aplicación de la microcomputadora de un solo chip incluye:
(1) Sistema de medición y control. Varios sistemas de control industrial simples, sistemas de control adaptativo, sistemas de adquisición de datos, etc. Puede estar compuesto por una microcomputadora de un solo chip para lograr el propósito de medición y control.
(2) Instrumentos inteligentes. Utilice microcontroladores para transformar instrumentos de medición y control originales para promover el desarrollo de instrumentos en la dirección de la digitalización, la inteligencia, la multifunción, la integración y la flexibilidad.
(3) Productos de mecatrónica. La combinación de microcomputadora de un solo chip y productos mecánicos tradicionales simplifica la estructura de los productos mecánicos tradicionales y hace que el control sea inteligente.
(4) Interfaz inteligente. En los sistemas de control por computadora, especialmente en los sistemas de control y medición industriales a gran escala, los microcontroladores se utilizan para el control y la gestión de la interfaz, y el trabajo paralelo del microcontrolador y la computadora host mejora en gran medida la velocidad de funcionamiento del sistema.
(5) Productos civiles inteligentes. Por ejemplo, en muchos productos, como electrodomésticos, juguetes, consolas de juegos, equipos audiovisuales, balanzas electrónicas, cajas registradoras, equipos de oficina, equipos de cocina, etc. La introducción del controlador de microcomputadora de un solo chip no solo mejora en gran medida la función del producto, mejora el rendimiento del producto, sino que también logra buenos resultados de uso.
Los sistemas de aplicaciones multicomputadoras de un solo chip se pueden dividir en sistemas de distribución de funciones, procesamiento paralelo de múltiples computadoras y sistemas de red de área local.
(1) Sistema de distribución de funciones. El sistema distribuido multifuncional es un sistema de múltiples máquinas diseñado para cumplir con diversos requisitos funcionales periféricos de los sistemas de ingeniería.
(2) Sistema de control multiordenador en paralelo. Los sistemas de control paralelos de múltiples máquinas resuelven principalmente el problema de la rapidez de los sistemas de aplicaciones de ingeniería para formar sistemas de aplicaciones de ingeniería a gran escala en tiempo real.
(3) Sistema de red local.
Las MCU se pueden dividir en tipos de propósito general y de propósito especial según su ámbito de aplicación. Se diseñan tipos especiales para un producto específico, como microcontroladores para termómetros, microcontroladores para lavadoras, etc. En los microcontroladores de uso general, se pueden dividir en 4 bits, 8 bits y 16/32 bits según la longitud de la palabra. Aunque la mayoría de los microprocesadores de computadora son ahora de 32/64 bits, y los microprocesadores de 8 y 16 bits se han ido reduciendo, la situación con los microcontroladores es diferente. El microcontrolador de 8 bits tiene un bajo costo, es económico, es fácil de desarrollar y su rendimiento puede satisfacer la mayoría de las necesidades.
Solo se necesitan 16/32 bits cuando es necesario procesar grandes cantidades de datos a alta velocidad, pero en el campo industrial general, los microcontroladores de uso general de 8 bits siguen siendo los microcontroladores más utilizados.
Hasta el momento, la aplicación de microcontroladores y el desarrollo de sistemas integrados en mi país han transcurrido más de 20 años. A medida que los sistemas integrados penetran gradualmente en todos los aspectos de la vida social, la enseñanza de cursos de microcontroladores tiende a cambiar de la plataforma de procesador tradicional de 8 bits a la plataforma de procesador RISC avanzada de 32 bits, pero las computadoras de 8 bits aún son difíciles de reemplazar. . Los campos de la construcción económica nacional, los electrodomésticos militares y domésticos, especialmente los teléfonos móviles, los equipos de navegación para automóviles, las PDA, los juguetes inteligentes, los electrodomésticos inteligentes, los equipos médicos y otras industrias son industrias en las que mi país necesita urgentemente talentos de MCU. Actualmente, hay más de 65.438 ingenieros dedicados al desarrollo y aplicación de microcontroladores en la industria de alta gama. Sin embargo, frente a la tendencia a la industrialización de los sistemas integrados y la oportunidad de la vigorosa promoción por parte de mi país de la construcción de "fábricas de software integrado", si los productos integrados de mi país quieren integrarse al mercado internacional y formar una industria, habrá Se necesita urgentemente una gran cantidad de talentos en aplicaciones de microcontroladores. Este es un alto nivel. Hay enormes oportunidades para que los estudiantes vocacionales participen en industrias de alta tecnología.
Las principales categorías se clasifican por uso:
General: todos los recursos desarrollables (ROM, RAM, E/S, EPROM) se proporcionan a los usuarios.
Tipo especial: Su hardware e instrucciones están diseñados según usos específicos, como controlador de núcleo de grabador, controlador de impresora, controlador de motor, etc.
Clasificación de bits de datos en función de operaciones básicas:
Según el ancho del bus o registro de datos, los microcontroladores se dividen en 1, 4, 8, 16, 32 e incluso 64 Microcontroladores de bits. Las MCU de 4 bits se utilizan principalmente en calculadoras, instrumentos de vehículos, dispositivos antirrobo de vehículos, buscapersonas, teléfonos inalámbricos, reproductores de CD, controladores de unidad LCD, consolas de juegos LCD, juguetes para niños, básculas, cargadores, medidores de presión de neumáticos, termómetros y controles remotos. y cámara de apuntar y disparar. Los microcontroladores de 8 bits se utilizan principalmente en medidores de electricidad, controladores de motores, máquinas de juguetes eléctricas, acondicionadores de aire con inversor, buscapersonas, máquinas de fax, identificador de llamadas, grabadoras telefónicas, monitores CRT, teclados y USB. Los microcontroladores de 8 y 16 bits se utilizan principalmente en campos de control general y generalmente no utilizan sistemas operativos. La mayoría de los microcontroladores de 16 bits se utilizan en teléfonos móviles, cámaras digitales y grabadoras de vídeo. Las MCU de 32 bits se utilizan principalmente en módems, GPS, PDA, HPC, STB, concentradores, puentes de red, enrutadores, estaciones de trabajo, teléfonos RDSI, impresoras láser y máquinas de fax en color. Los 32 bits se utilizan generalmente en situaciones de procesamiento complejas, como operaciones de red y procesamiento multimedia. Las MCU de 64 bits se utilizan principalmente en estaciones de trabajo avanzadas, sistemas interactivos multimedia, dispositivos de videojuegos avanzados (como Dreamcast de SEGA y GameBoy de Nintendo) y terminales avanzados.
La frecuencia de funcionamiento del microcontrolador de 8 bits está entre 16 y 50 MHz, destacando la sencillez, la eficiencia y el bajo coste. En la actualidad, todavía ocupa una cierta posición en el valor de mercado total de MCU. Muchos fabricantes de MCU también continúan desarrollando diseños de ahorro de energía para MCU de 8 bits para satisfacer las necesidades de desarrollo de productos de la era verde.
La MCU de 16 bits es una especificación convencional, con funcionamiento de 16 bits, capacidades de direccionamiento de 16/24 bits y una frecuencia de 24 ~ 100 MHz. Algunas MCU de 16 bits proporcionan instrucciones especiales de 32 bits. Debido a la aparición de las MCU de 32 bits y la continua reducción de precios y la ventaja de bajo precio de las MCU de 8 bits, el mercado de las MCU de 16 bits intercaladas en el medio se ha visto continuamente reducido y se ha convertido en el producto con el índice de envío más bajo. .
Se puede decir que el MCU de 32 bits es la corriente principal del mercado de MCU. El precio de una sola MCU está entre 1,5 y 4 dólares, la frecuencia de funcionamiento está principalmente entre 100 y 350 MHz, la eficiencia de ejecución es mejor y los tipos de aplicaciones también son bastante diversos. Sin embargo, debido al aumento de los operandos y la longitud de la memoria de las MCU de 32 bits, la longitud del código de programa para la misma función aumentará entre un 30 y un 40 % en comparación con las MCU de 8/16 bits. La memoria OTP/FlashROM integrada no puede ser demasiado pequeña y el número de pines externos del chip ha aumentado drásticamente, lo que limita aún más las capacidades de reducción de costos de las MCU de 32 bits.
Tipos de memoria de programa integrada
Tomemos el microcontrolador 51 como ejemplo (el microcontrolador MCS-51 es el microcontrolador más utilizado en China). se puede dividir en los siguientes tipos: Tipos básicos:
1. Sin tipo de ROM: 8031
2. Tipo de ROM: 8051
3. : 8751
4.Tipo de EEPROM: 8951
5. Tipo mejorado: 8032/8052/8752/8952/c 8051f
MCU se puede dividir en no -Tipo de ROM en chip y tipo de chip según su tipo de memoria Hay dos tipos de tipos de ROM. Para chips sin ROM en el chip, se debe conectar una EPROM externa para la aplicación (un chip típico es el 8031). Los chips con ROM en chip se dividen en EPROM en chip (el chip típico es 87C51), ROM de máscara en chip MASK (el chip típico es 8051), FLASH en chip (el chip típico es 89C51) y otros tipos. Algunas empresas también están lanzando chips con memoria de sólo lectura (OTP) programable una sola vez en el chip. La MCU de MASKROM es económica, pero el programa se ha solidificado en fábrica, por lo que es adecuada para aplicaciones con programas fijos. El programa MCU de FLASH ROM se puede borrar repetidamente, lo cual es muy flexible, pero el precio es relativamente alto, por lo que es adecuado para aplicaciones o fines de desarrollo que no son sensibles al precio. El precio de OTPROM MCU se encuentra entre los dos primeros y también tiene capacidad de programación única. Es adecuado para aplicaciones que requieren flexibilidad y bajo costo. Es especialmente adecuado para productos electrónicos con funciones constantemente renovadas y producción en masa rápida.
Dado que las MCU enfatizan la densidad máxima y el área mínima del chip, e implementan funciones de control con códigos de programa limitados, la mayoría de las MCU hoy en día utilizan MaskROM, OTP ROM, EEPROM o memoria Flash integrada para almacenar los códigos de firmware que han incorporado las MCU. -in Flash La capacidad de la memoria oscila entre 4~64 KB en el extremo inferior y 512 KB ~ 2 MB en el extremo superior.
Estructura de la memoria
Según su estructura de memoria, los microcontroladores se pueden dividir en estructura Harvard y Feng? Estructura de von Neumann. La mayoría de los microcontroladores actuales se basan en la arquitectura von Neumann, que define claramente las cuatro partes básicas necesarias para un sistema integrado: un núcleo de unidad central de procesamiento, memoria de programa (memoria de sólo lectura o memoria flash), memoria de datos (memoria aleatoria) memoria de acceso ), uno o más temporizadores, puertos de conexión de entrada/salida para comunicación con periféricos y recursos de expansión, todo integrado en un único chip de circuito integrado.
Estructura de instrucciones
Según la estructura de instrucciones, los microcontroladores se pueden dividir en CISC (computadora con conjunto de instrucciones complejas) y RISC (microcontrolador de computadora con conjunto de instrucciones reducidas).
Principio Técnico El microcontrolador y el sensor de temperatura se conectan a través del bus I2C. El bus I2C ocupa dos puertos de E/S del microcontrolador y la comunicación entre los dos se basa completamente en el software. La dirección del sensor de temperatura se puede configurar mediante dos pines de dirección, lo que permite conectar ocho de estos sensores simultáneamente en el bus I2C. En este escenario, la dirección de 7 bits del sensor está configurada en 1001000. Cuando el microcontrolador necesita acceder al sensor, primero debe enviar un puntero de registro de 8 bits y luego enviar la dirección del sensor (dirección de 7 bits, el bit bajo es la señal WR). Hay tres registros en el sensor disponibles para la MCU y se utiliza un puntero de registro de 8 bits para determinar qué registro utiliza la MCU. En esta solución, el programa principal actualizará continuamente el registro de configuración del sensor, lo que hará que el sensor funcione en modo de un solo paso y la temperatura se medirá cada vez que se actualice.
Para leer el contenido del registro de medición del sensor, la MCU primero debe enviar la dirección del sensor y el puntero de registro. La MCU envía una señal de inicio, luego la dirección del sensor y luego establece el pin RD/WR en alto para que se pueda leer el registro de medición.
Para leer los datos de 16 bits en el registro de medición del sensor, la MCU debe comunicarse con el sensor dos veces para obtener datos de 8 bits. Cuando el sensor está encendido, la precisión de medición predeterminada es de 9 bits y la resolución es de 0,5 °C/LSB (rango de -128,5 °C a 128,5 °C). Esta solución utiliza la precisión de medición predeterminada y el sensor se puede restablecer según sea necesario para aumentar la precisión de la medición a 12 bits. Si sólo se requiere una indicación general de temperatura, como la de un termostato, entonces será suficiente una resolución de 1°C.
En este caso, los datos de 8 bits inferiores del sensor se pueden ignorar. Solo los datos de 8 bits superiores pueden cumplir los requisitos de diseño de una resolución de 1°C ya que el registro se lee en el orden de los 8 bits superiores. primero y luego los 8 bits inferiores, por lo que los datos de 8 bits inferiores se pueden leer o no. Leer sólo los 8 bits superiores de datos tiene dos ventajas. Primero, puede acortar el tiempo de trabajo de la MCU y los sensores y reducir el consumo de energía. La segunda es que no afecta al índice de resolución.
Después de que la MCU lea el valor medido del sensor, se convertirá y se mostrará en la pantalla LCD. Todo el proceso de procesamiento incluye: juzgar el símbolo del resultado de la pantalla, convertir el código binario en un código BCD y transmitir los datos al registro relevante de la pantalla LCD.
Después de procesar los datos y mostrar los resultados, la MCU enviará instrucciones de un solo paso al sensor. La instrucción de un solo paso hará que el sensor inicie una prueba de temperatura y luego entre automáticamente en modo de espera hasta que se complete la conversión de analógico a digital. Después de que la MCU emite una instrucción de un solo paso, ingresa al modo LPM3. En este momento, el reloj del sistema de la MCU continúa funcionando y genera una interrupción programada para activar la CPU. La duración del tiempo se puede ajustar mediante programación para satisfacer las necesidades de una aplicación específica.
La principal diferencia entre los logros más loables del siglo XX es el desarrollo de los circuitos integrados y los ordenadores electrónicos. La aparición de las microcomputadoras en la década de 1970 trajo cambios profundos a la ciencia y la tecnología. A mediados de la década de 1970, una pequeña facción se separó de la familia de las microcomputadoras: las microcomputadoras de un solo chip. Con la aparición de los microcontroladores de 4 bits, se introdujeron los microcontroladores de 8 bits. La aparición de la serie MCS48, especialmente la serie de microcontroladores MCS51, ha establecido el estatus de los microcontroladores como MCU y ha provocado nuevos cambios en el campo de las microcomputadoras. En el mundo actual, los microprocesadores (MPU) y los microcontroladores (MCU) han formado dos ramas con características propias. Son diferentes entre sí, pero se integran y potencian mutuamente. A diferencia del rápido desarrollo de los microprocesadores (MPU) caracterizados por el rendimiento y la velocidad de computación, el sello distintivo de los microcontroladores (MCU) es la mejora continua de sus funciones de control.
La CPU (Unidad Central de Procesamiento) tiene tres ramas, una es DSP (Procesador/Procesador de Señal Digital) y las otras dos son MCU (Unidad de Micro Control) y MPU (Unidad de Microprocesador).
La MCU integra periféricos en el chip; la MPU no tiene periféricos (como una matriz de memoria), es un procesador de estructura general altamente integrado y es una MCU sin periféricos integrados. DSP tiene una gran potencia informática y es bueno en muchas operaciones de datos repetitivos, mientras que MCU es adecuado para procesar, diagnosticar y operar varios datos de diferentes fuentes de información. Se centra en el control y no es tan rápido como DSP. La característica más importante de la MCU que la diferencia del DSP es su versatilidad, que se refleja en el conjunto de instrucciones y el modo de direccionamiento. La combinación de DSP y MCU es DSC, que eventualmente reemplazará a estos dos chips.
1. Admite operaciones de multiplicación densa
GPP no está diseñado para multiplicación densa. Incluso algunos GPP modernos requieren múltiples ciclos de instrucción para completar una multiplicación. Los procesadores DSP utilizan hardware especial para implementar la multiplicación de un solo ciclo. El procesador DSP también agrega un registro acumulador para manejar la suma de múltiples productos. Los registros acumuladores son generalmente más anchos que otros registros y, para evitar el desbordamiento, se agregan bits adicionales llamados bits de resultado. Al mismo tiempo, para aprovechar plenamente las ventajas del hardware dedicado de acumulación múltiple, casi todos los conjuntos de instrucciones DSP contienen instrucciones MAC explícitas.
2. Estructura de la memoria
Tradicionalmente, GPP utiliza la estructura de memoria de von Neumann. En esta estructura, sólo hay un espacio de memoria conectado al núcleo del procesador a través de un conjunto de buses (bus de direcciones y bus de datos). Normalmente, se producen cuatro accesos a la memoria durante una multiplicación, lo que requiere al menos cuatro ciclos de instrucción.
La mayoría de DSP adoptan la estructura de Harvard, que divide el espacio de almacenamiento en dos partes para almacenar programas y datos respectivamente. Disponen de dos conjuntos de buses conectados al núcleo del procesador, permitiendo el acceso simultáneo a los mismos. Esta disposición duplica el ancho de banda de la memoria del procesador y, lo que es más importante, proporciona datos e instrucciones al núcleo del procesador. Bajo este diseño, el DSP puede implementar instrucciones MAC de ciclo único.
Un GPP típico de alto rendimiento en realidad contiene dos cachés en el chip, uno para datos y otro para instrucciones, que están conectados directamente al núcleo del procesador para acelerar el acceso al tiempo de ejecución. Físicamente, la estructura de este bus y memoria dual en chip es casi la misma que la de Harvard. Lógicamente, sin embargo, todavía existen diferencias importantes entre ambos.
GPP utiliza lógica de control para determinar qué datos y palabras de instrucciones se almacenan en la caché del chip y sus programadores no los especifican (o pueden no ser conscientes de ellos en absoluto); Por el contrario, los DSP utilizan múltiples memorias en chip y múltiples conjuntos de buses para garantizar múltiples accesos a los bancos de memoria por ciclo de instrucción. Al utilizar un DSP, el programador debe tener un control claro sobre qué datos e instrucciones deben almacenarse en la memoria del chip. Los programadores deben asegurarse de que el procesador pueda utilizar eficientemente sus buses duales al escribir programas.
Además, casi todos los procesadores DSP no cuentan con caché de datos de alta velocidad. Esto se debe a que los datos típicos de DSP son el flujo de datos. En otras palabras, después de que el procesador DSP calcula cada muestra de datos, se descarta y casi nunca se reutiliza.
3. Bucle sin sobrecarga
Si comprende la misma característica de los algoritmos DSP, es decir, la mayor parte del tiempo de procesamiento se dedica a ejecutar pequeños bucles, es fácil entender por qué. la mayoría de los DSP tienen hardware de bucle especializado sin sobrecarga. El llamado bucle de sobrecarga cero significa que cuando el procesador ejecuta el bucle, no necesita perder tiempo comprobando el valor del contador del bucle. La condición se transfiere a la parte superior del bucle y el contador del bucle se reduce en 1. .
Por el contrario, el reciclaje de GPP se implementa a través de software. Algunos GPP de alto rendimiento utilizan hardware de predicción de ramificaciones para lograr casi el efecto de los bucles sin sobrecarga soportados por hardware.
4. Cálculos de punto fijo
La mayoría de los DSP utilizan cálculos de punto fijo, no cálculos de punto flotante. Aunque la aplicación de DSP debe prestar gran atención a la precisión de los números, debería ser mucho más fácil hacerlo con punto flotante, pero también es importante que el DSP sea económico. Las máquinas de punto fijo son más baratas (y más rápidas) que sus homólogas de punto flotante. Para garantizar la precisión numérica sin utilizar una máquina de punto flotante, los procesadores DSP admiten cálculos de saturación, redondeo y desplazamiento, tanto en el conjunto de instrucciones como en el hardware.
5. Métodos de direccionamiento especiales
Los procesadores DSP suelen admitir modos de direccionamiento especiales, que son muy útiles para operaciones y algoritmos de procesamiento de señales comunes. Los ejemplos incluyen direccionamiento modular (cíclico) (muy útil para implementar líneas de retardo de filtro digital) y direccionamiento de bit inverso (muy útil para FFT). Estos modos de direccionamiento muy especializados no se utilizan habitualmente en GPP y sólo pueden implementarse mediante software.
6. Predicción del tiempo de ejecución
La mayoría de las aplicaciones DSP (como teléfonos móviles y módems) son aplicaciones estrictamente en tiempo real y todo el procesamiento debe completarse dentro de un tiempo específico. Esto requiere que el programador determine exactamente cuánto tiempo de procesamiento requerirá cada muestra, o al menos sepa cuánto tiempo llevará en el peor de los casos. Si planea utilizar GPP de bajo costo para completar tareas de procesamiento de señales en tiempo real, entonces la predicción del tiempo de ejecución probablemente no será un problema, porque la estructura GPP de bajo costo es más sencilla y es más fácil predecir el tiempo de ejecución. Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones DSP en tiempo real requieren potencia de procesamiento que los GPP de bajo costo no pueden proporcionar. La ventaja del DSP sobre el GPP de alto rendimiento en este momento es que incluso si se utiliza un DSP con caché, el programador (no el procesador) decide qué instrucciones poner, por lo que es fácil determinar si las instrucciones se leen desde el caché O leer desde la memoria. Los DSP generalmente no utilizan funciones dinámicas como la predicción de bifurcaciones y la ejecución especulativa. Por lo tanto, predecir el tiempo de ejecución requerido a partir de un fragmento de código determinado es completamente simple. Para que los programadores puedan determinar los límites de rendimiento del chip.
7. Conjunto de instrucciones DSP de punto fijo
El conjunto de instrucciones DSP de punto fijo está diseñado de acuerdo con dos objetivos: permitir que el procesador complete múltiples operaciones en cada ciclo de instrucción, de esta manera mejorar el rendimiento de cada ciclo de instrucción. Eficiencia computacional dentro de los ciclos de instrucción. Minimice el espacio de memoria para almacenar programas DSP (dado que la memoria tiene un gran impacto en el costo de todo el sistema, este problema es particularmente importante en aplicaciones DSP sensibles al costo). Para lograr estos objetivos, el conjunto de instrucciones de un procesador DSP suele permitir al programador interpretar varias operaciones paralelas en una sola instrucción. Por ejemplo, una instrucción contiene una operación MAC, que consiste en uno o dos movimientos de datos al mismo tiempo. En un ejemplo típico, una sola instrucción contiene todas las operaciones necesarias para calcular un filtro FIR. El precio de esta alta eficiencia es que su conjunto de instrucciones no es ni intuitivo ni fácil de usar (en comparación con el conjunto de instrucciones de GPP). A los programas GPP generalmente no les importa si el conjunto de instrucciones del procesador es fácil de usar, porque generalmente usan lenguajes de alto nivel como C o C++. Desafortunadamente para los programadores de DSP, las principales aplicaciones DSP están escritas en lenguaje ensamblador (y están al menos parcialmente optimizadas en lenguaje ensamblador).
Hay dos razones: en primer lugar, los lenguajes de alto nivel más utilizados, como C, no son adecuados para describir algoritmos DSP típicos. En segundo lugar, la complejidad de la estructura DSP, como múltiples espacios de memoria, múltiples buses, conjuntos de instrucciones irregulares y hardware altamente especializado, dificulta la escritura de compiladores eficientes para él. Incluso si el compilador compila el código fuente C en código ensamblador DSP, la tarea de optimización sigue siendo muy pesada. Las aplicaciones DSP típicas requieren cálculos extensos y una gran sobrecarga, lo que hace que la optimización del programa sea esencial (al menos para las partes más críticas del programa). Por tanto, un factor clave a la hora de elegir un DSP es si hay suficientes programadores que puedan adaptarse mejor al conjunto de instrucciones del procesador DSP.
8. Requisitos para las herramientas de desarrollo
Dado que las aplicaciones DSP requieren códigos altamente optimizados, la mayoría de los fabricantes de DSP proporcionarán algunas herramientas de desarrollo para ayudar a los programadores a completar el trabajo de optimización. Por ejemplo, la mayoría de los fabricantes proporcionan herramientas de simulación para que los procesadores simulen con precisión la actividad del procesador durante cada ciclo de instrucción. Estas son herramientas útiles para garantizar el funcionamiento en tiempo real y la optimización del código. Los proveedores de GPP generalmente no proporcionan dichas herramientas, principalmente porque los programadores de GPP generalmente no necesitan este nivel de detalle. La falta de herramientas de simulación precisas del ciclo de instrucción para GPP es un gran problema para los desarrolladores de aplicaciones DSP: debido a que es casi imposible predecir el número de ciclos necesarios para un GPP de alto rendimiento para una tarea determinada, es imposible explicar cómo para mejorar el rendimiento del código.
Conferencia de aplicaciones: La Conferencia sobre innovación en tecnología de microcontroladores y aplicaciones integradas es un foro para el intercambio y la aplicación de tecnología de microcontroladores, que se lleva a cabo simultáneamente con la Exposición de electrónica de la feria de alta tecnología. Organizado por Shenzhen Creative Times Exhibition Co., Ltd., el contenido generalmente organiza charlas para profesionales nacionales sobre conocimientos de microcontroladores y aplicaciones innovadoras por la mañana, y un foro por la tarde para discutir e intercambiar libremente tecnología y tendencias de la industria.
La cuarta sesión
Hora: 2065438+21 de agosto de 2002.
Ubicación: Centro de exposiciones y convenciones de Shenzhen
Exposiciones relacionadas: Exposición de sistemas integrados 2012
Nombre completo de la conferencia: 4ª Conferencia sobre innovación en tecnología de microcontroladores y aplicaciones integradas .
Medios de apoyo: Electronic Exhibition Network
Discurso de apertura (mañana):
De MCU a SoC
Integración y apertura de la tecnología de microcontroladores e innovación
Actualización perfecta de sistemas integrados a MCU de 32 bits
Diseños integrados más ecológicos y fiables, etc.
Subforo (tarde) explora mercados de aplicaciones más integradas;
Subforo 1: Electrodomésticos/hogar inteligente
Subforo 2: Humano- interfaz ordenador /IPC
Sub-Foro 3: Control de Motores
La tercera sesión
se centrará en: la clave de la innovación en el campo embebido y el producto Se requiere actualización y transformación de MCU de empresas chinas y soluciones integradas.
Hora: 18 de noviembre de 2011.
Ubicación: Shenzhen
Organizador: Comité Organizador de la 13ª Feria de Electrónica de Alta Tecnología de Shenzhen.
Organizador: Creative Era Exhibition Electronics Exhibition Network
Los discursos de apertura (mañana) incluyen:
La tendencia de desarrollo de los microcontroladores multinúcleo
MCU a SoC
Seguridad y fiabilidad de sistemas inteligentes, etc.
¡MCU! ¡Microcontrolador! 2011 se adentra en las últimas novedades del mercado de aplicaciones (tarde):
Subforo 1: Electrodomésticos/hogar inteligente
Subforo 2: Medición inteligente
Subforo 3: Interfaz Hombre-Computadora/IPC
Subforo 4: Control de Motores
Revisión Pasada
En 2009, más de 460 profesionales participaron en el entrenamiento.
En 2010 participaron 606 profesionales.
Análisis de audiencia profesional 2010
MCU! ¡Microcontrolador! En 2010, atrajo a 606 personal técnico y administrativo de cientos de reconocidas empresas nacionales y extranjeras como IBM, Siemens, EVOC, Emerson, TCL, Skyworth, Konka, Midea, ZTE, Lenovo, Foxconn, Flextronics y BYD. p>
Más de la mitad de los visitantes profesionales son técnicos de I+D.
El personal técnico de I+D representa el 52%, seguido por el personal de gestión media y superior con el 33%; un pequeño número es personal de marketing/marketing, que representa el 13%, y otros representan el 2%.
Las áreas de audiencia profesional se distribuyen entre las empresas donde trabajan los participantes, siendo la electrónica de consumo el 37%; la electrónica industrial el 24%; el diseño de sistemas integrados el 22%; Desarrollo de electrónica y software integrado para el automóvil, 15% cada uno; electrodomésticos, 14%; teléfonos móviles y comunicaciones, 11%; TI y redes, 10%;
2010 Distribución de campo de audiencia profesional 2010 Análisis de audiencia profesional de microcontroladores